新型微機變電站裝置分析論文

時間:2022-06-22 09:24:00

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新型微機變電站裝置分析論文

摘要:平煤集團電務(wù)廠謝莊變電站采用北京許繼的WFW-Ⅱ型微機誤防閉鎖裝置,實現(xiàn)了站內(nèi)三百多個電氣設(shè)備的完整五防閉鎖功能,有效解決了“空程序”的問題,配備了完善的操作票解決方案,并可根據(jù)用戶不同需要進行系統(tǒng)更新和維護,為變電站五防提供了新的、可靠的解決方案。

關(guān)鍵詞:變電站微機五防解決方案

1、引言:

《電業(yè)安全工作規(guī)程》規(guī)定:“為防止誤操作,高壓電氣設(shè)備都應(yīng)加裝防誤操作的閉鎖裝置”?,F(xiàn)在,防誤裝置已成為防止誤操作、確保變電站的安全運行和保證電氣設(shè)備、人身安全的有效而可行的手段。以前的防誤裝置經(jīng)歷了機械閉鎖和電氣閉鎖兩個階段,近年來,隨著微機防誤技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,微機五防廣泛運用于新建變電站,同時,許多舊的變電站也在進行微機五防系統(tǒng)的加裝或改造。

平煤集團電務(wù)廠承擔(dān)著平煤集團所屬國有煤礦供電任務(wù),供電可靠率要求高,責(zé)任重大。近幾年,電務(wù)廠在引進先進設(shè)備、技術(shù),以確保安全供電方面不斷探索,取得了可喜的成績。與北京許繼合作,采用新型的WFW-Ⅱ型微機誤防閉鎖裝置,該裝置可根據(jù)現(xiàn)場實際情況,編寫相應(yīng)的“五防”規(guī)則,可以實現(xiàn)完整的“五防“功能,并有效解決了“空程序(走空程)”而導(dǎo)致誤操作的問題。這一裝置在集團公司樞紐站-謝莊變電站應(yīng)用,運行情況良好,具有巨大的推廣應(yīng)用價值

2、裝置組成及原理

2.1、裝置組成:

WFW-Ⅱ型微機誤防閉鎖裝置是由PC管理機,馬賽克模擬屏,工控主機,電腦鑰匙,通訊充電座,及各種鎖具構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

PC管理機:可進行智能微機開票,管理操作票,對系統(tǒng)進行調(diào)試、設(shè)置,實現(xiàn)與工控主機的聯(lián)系通信等功能。

馬賽克模擬屏:屏上開關(guān)量均為開關(guān)結(jié)點,由主機監(jiān)測開關(guān)量狀態(tài),開關(guān)用“+”字燈表示;臨時接地用插頭;刀閘和地刀用旋扭式開關(guān)表示。主機裝在屏體上,馬賽克屏上可配置安全日、時間顯示器等設(shè)備。

工控主機:采用WFW-II型主機,是智能模擬屏核心。主機可采集模擬屏上開關(guān)量狀態(tài),并對操作人員在模擬屏上的演練進行五防邏輯判斷,禁止違反五防操作票的形成。正確的操作票經(jīng)紅外通訊傳給電腦鑰匙,主機通過電腦鑰匙回傳信息,監(jiān)督操作票執(zhí)行情況,并刷新開關(guān)量狀態(tài)。WFW-II型主機按工業(yè)級工控機標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,可靠性高;顯示器采用高亮度大屏幕LCD液晶顯示器,顯示內(nèi)容豐富;主機內(nèi)部固化五防邏輯庫,可對模擬屏上一次主接線圖進行五防邏輯判斷;主機配置強大的通訊模塊,可方便地與變電站其它系統(tǒng)連接,共享資源。

電腦鑰匙:為微機閉鎖裝置最關(guān)鍵設(shè)備,電腦鑰匙從主機接受正確操作程序,并強制性使操作人員按電腦鑰匙上正確操作程序去操作設(shè)備,并把操作人員的操作過程公正客觀的記錄下來,以使管理人員考核運行人員工作,操作任務(wù)完成后回傳主機,刷新開關(guān)量狀態(tài),同時主機記錄下操作過程。

電腦鑰匙在防誤功能基礎(chǔ)上增加了設(shè)備巡檢功能,使用方法為在電腦鑰匙菜單中選擇巡檢功能,然后由運行人員將電腦鑰匙插入巡檢設(shè)備鎖具內(nèi)(每一個設(shè)備對應(yīng)一把鎖),電腦鑰匙詢問設(shè)備正常與否,由運行人員根據(jù)實際情況進行選擇;設(shè)備巡檢完后回傳主機,同時,記錄下巡檢內(nèi)容。

電腦鑰匙采用光電采碼,并特制光電采碼頭,采碼可靠性高;開鎖機構(gòu)為撥桿式傳動機構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單、可靠;開鎖機構(gòu)被設(shè)置在密封體內(nèi),與電腦鑰匙電路板隔離,防雨性能好;電腦鑰匙采用大屏幕顯示器(128r64點),可控制背光功能,菜單式功能選擇,一鍵控制,因此具有良好的人機關(guān)系。電腦鑰匙采用96單片機,硬件設(shè)計采用多種抗干擾措施,極大提高了電腦鑰匙可靠性。

充電通訊座:負(fù)責(zé)對電腦鑰匙充電,并完成電腦鑰匙與其它系統(tǒng)通訊功能,提供一串口;采用220VAC電源,充電通訊座為立式放置,可放平臺上,也可放置模擬屏上,安裝靈活、方便。

電編碼鎖:用于斷路器、電動隔離開關(guān)和電動接地刀閘的閉鎖。電編碼鎖在電氣原理上相當(dāng)于一個常開接點。電編碼鎖閉鎖原理為切斷正常操作回路,使操作無法執(zhí)行,電氣原理為電編碼鎖串入操作回路,解鎖由電腦鑰匙連通回路。

機械編碼鎖:用于手動隔離開關(guān)、接地刀閘、臨時接地線、網(wǎng)門等設(shè)備閉鎖。

設(shè)備閉鎖的實現(xiàn)方法:

現(xiàn)場一次設(shè)備采用以下幾種方式進行閉鎖:

閉鎖對象

閉鎖方式

斷路器

電編碼鎖

電動隔離開關(guān)、電動接地刀閘

電編碼鎖或機械編碼鎖

手動隔離開關(guān)、手動接地刀閘

機械編碼鎖

網(wǎng)門、柜門

機械編碼鎖

臨時接地線

機械編碼鎖、地線頭、地線樁

特殊閉鎖方式

防止“空程序”

加裝狀態(tài)檢測器

線路側(cè)驗電

加裝驗電器

防止“空程序”:機械掛鎖具有安裝簡單、使用維護方便的優(yōu)點,但單一的掛鎖不能強制性防止“空程序”。所謂“空程序”,就是指運行人員用電腦鑰匙打開機械編碼鎖后不實際操作,操作人員通過電腦鑰匙提示信息,人工確認(rèn)操作完成,并進入下一項操作。我們研制了狀態(tài)檢測器,解決了掛鎖機構(gòu)的強制性防“空程序”問題。在刀閘機械操作機構(gòu)上安裝兩個狀態(tài)檢測器,分別是合位和分位狀態(tài)檢測器。利用刀閘的操作手柄作擋片,并使刀閘在合位時手柄擋住分位狀態(tài)檢測器,在分位時擋住合位狀態(tài)監(jiān)視器。進行倒閘操作時,先用電腦鑰匙打開機械編碼鎖,如果是合閘操作,刀閘由分位到合位,手柄擋住的合位狀態(tài)檢測器露出,此時可按電腦鑰匙提示,把電腦鑰匙插入合位狀態(tài)檢測器中確認(rèn),如果正確,則可進行下一項的操作。如未操作,由于合位狀態(tài)檢測器仍被手柄擋住,電腦鑰匙無法插入其中確認(rèn),因此不能進行下一項的操作。這樣就達(dá)到了防止“空程序”的目標(biāo)。

2.2、基本原理:

WFW-Ⅱ型微機防誤閉鎖裝置用馬賽克模擬盤表達(dá)現(xiàn)場電氣主接線圖關(guān)系,由工控主機對馬賽克盤上開關(guān)量進行采集。工控機內(nèi)存有主接線圖五防邏輯關(guān)系庫,因此,主機可監(jiān)測馬賽克屏上一次操作程序,并監(jiān)督運行人員一次操作不違反五防規(guī)則,運行人員在演練完正確操作步驟后,由主機經(jīng)通訊座傳給電腦鑰匙,并由操作人員持電腦鑰匙,并根據(jù)電腦鑰匙顯示器所提供的操作程序,到現(xiàn)場去操作一次設(shè)備;操作人根據(jù)電腦鑰匙提示選擇正確操作對象(走錯對象無法開鎖),開鎖后可進行實際操作,并根據(jù)電腦鑰匙提示由操作人員確認(rèn)操作完成,或由電腦鑰匙檢測狀態(tài)檢測器方式確認(rèn)操作完成;當(dāng)所有操作程序完成后,把電腦鑰匙信息回傳主機,由主機根據(jù)回傳信息確認(rèn)操作票完成,并刷新開關(guān)量實際狀態(tài),整個操作過程完畢。

2.3、操作票系統(tǒng):

開列操作票是電廠、變電站運行中一項必不可少而又相當(dāng)繁瑣的工作,操作票管理系統(tǒng)正是為減少運行值班人員的工作強度,提高工作效率而設(shè)計的。“操作票管理系統(tǒng)”運行于PC管理機,為運行值班人員提供了一個簡易的操作環(huán)境,其最大的特點在于實現(xiàn)運行人員利用鼠標(biāo)就可以完成絕大部分的工作,并為用戶提供了比較熟悉的工作界面,簡便可靠的操作票開具、檢驗及管理,實現(xiàn)了所見即所得的打印功能。

“操作票管理系統(tǒng)”為用戶提供了手工開票以及圖形開票兩種操作票開具方式;并能對開具的操作票進行保存、檢驗、管理及打印等多種管理。

2.4、系統(tǒng)管理:

系統(tǒng)提供了對系統(tǒng)設(shè)備、元件及用戶等信息進行綜合管理的功能??蔀g覽及更新元件庫,以適應(yīng)設(shè)備改擴建的需要;可進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份及恢復(fù),一旦數(shù)據(jù)遭到破壞,可迅速恢復(fù)上次保存的數(shù)據(jù),保證系統(tǒng)運行的可靠性。

系統(tǒng)實現(xiàn)了向電腦鑰匙傳送操作票,并且能夠接收從電腦鑰匙回傳的操作結(jié)果;實現(xiàn)了與模擬屏交換數(shù)據(jù);實現(xiàn)了與綜自站系統(tǒng)的通信功能。

系統(tǒng)初始運行時,用戶需要為系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)庫。為此,系統(tǒng)為用戶提供了調(diào)試設(shè)置的功能,使用戶能夠根據(jù)現(xiàn)場的條件對各種操作進行必要的配置與修改,可進行一次接線圖的繪制、設(shè)置“五防”閉鎖條件等,使系統(tǒng)滿足不同現(xiàn)場條件的用戶。

3、結(jié)論

WFW-Ⅱ型微機誤防閉鎖裝置解決了一般微機五防裝置的“空程序”問題,具備電氣閉鎖和微機五防的所有優(yōu)點,整合了完善的操作票生成、管理方案,提供高級的系統(tǒng)調(diào)度、維護功能,在謝莊變電站應(yīng)用良好,具有良好的應(yīng)用推廣價值。